2026年江苏省湘教版高二化学第7章化学与材料练习题

2026年江苏省湘教版高二化学第7章化学与材料练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.高分子材料的主要特征不包括以下哪一项？A.密度小、耐腐蚀、绝缘性好B.易燃、强度高、耐热性好C.加工性能好、成本低、性能可调节D.生物降解性好、环境友好【答案】B【解析】高分子材料通常具有密度小、耐腐蚀、绝缘性好、加工性能好、成本低、性能可调节等特征，但大多数高分子材料易燃、耐热性较差（如聚乙烯的熔点约120℃），强度也因种类而异（如聚乙烯强度较低，而超高分子量聚乙烯强度高）。选项B中“易燃”“强度高”“耐热性好”与高分子材料普遍特性不符，故为错误选项。其他选项均符合高分子材料的主要特征。2.下列哪种材料属于新型无机非金属材料？A.玻璃陶瓷B.石墨烯C.合成橡胶D.钛合金【答案】B【解析】新型无机非金属材料包括先进陶瓷（如氮化硅、碳化硅）、非晶态材料、人工晶体等，石墨烯虽为碳单质，但属于二维新型无机非金属材料，具有优异的导电性、导热性和力学性能。玻璃陶瓷属于传统无机非金属材料，合成橡胶属于有机高分子材料，钛合金属于金属材料，故选项B正确。3.制造光导纤维的主要材料是？A.聚氯乙烯B.二氧化硅C.聚丙烯D.聚碳酸酯【答案】B【解析】光导纤维的核心材料是高纯度的二氧化硅（SiO₂），通过掺杂其他氧化物（如锗、磷）可提高折射率，实现光的全反射传输。聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯均为有机高分子材料，不适用于制造光导纤维。故选项B正确。4.下列哪种材料属于热塑性塑料？A.聚碳酸酯B.聚氯乙烯C.有机玻璃D.酚醛树脂【答案】C【解析】热塑性塑料在加热时软化，可反复加工成型，如聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯（PC）、有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA）。酚醛树脂属于热固性塑料，加热后不可逆硬化，故选项C正确。5.下列哪种材料不属于复合材料？A.玻璃钢B.碳纤维增强复合材料C.合成纤维D.钛合金【答案】D【解析】复合材料由两种或多种物理化学性质不同的材料复合而成，如玻璃钢（玻璃纤维增强树脂基体）、碳纤维增强复合材料（碳纤维增强树脂基体）。合成纤维属于有机高分子材料，钛合金属于金属材料，二者均不属于复合材料。故选项D正确。6.制造飞机机身常用的材料是？A.不锈钢B.铝合金C.钛合金D.玻璃陶瓷【答案】B【解析】飞机机身材料需满足轻质、高强度、耐腐蚀等要求，铝合金（如Al-Mg-Mn系、Al-Cu-Mg系）因密度小、强度高、加工性好，被广泛用于飞机制造。不锈钢强度高但密度大，钛合金虽性能优异但成本高；玻璃陶瓷脆性大，不适用于大型结构件。故选项B正确。7.下列哪种材料属于导电高分子材料？A.聚乙烯B.聚苯胺C.聚丙烯D.聚氯乙烯【答案】B【解析】导电高分子材料（如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩）具有导电性，可通过掺杂或氧化还原反应实现导电。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯均为绝缘性高分子材料。聚苯胺因含有氮杂环结构，可形成π-π共轭体系，具有导电性。故选项B正确。8.下列哪种材料属于生物医用材料？A.不锈钢B.金刚石C.氧化锆D.聚乳酸【答案】D【解析】生物医用材料需满足生物相容性、无毒、耐腐蚀等要求，聚乳酸（PLA）是一种可降解生物相容性高分子材料，用于骨钉、缝合线等。不锈钢属于金属材料，金刚石硬度高但脆性大，氧化锆陶瓷虽生物相容性好但不可降解。故选项D正确。9.制造半导体器件常用的材料是？A.石墨B.硅C.钨D.铝【答案】B【解析】硅（Si）是典型的半导体材料，其导电性介于导体和绝缘体之间，可通过掺杂改变导电性，广泛用于制造晶体管、集成电路等。石墨导电性好但禁带宽度小，钨为高熔点金属，铝导电性好但禁带宽度大，不适用于半导体。故选项B正确。10.下列哪种材料属于超导材料？A.铝B.铌钛合金C.铜D.镍【答案】B【解析】超导材料在低温下电阻为零，铌钛合金（NbTi）是常用的低温超导材料，用于制造磁悬浮列车、核聚变装置等。铝、铜、镍均为金属导体，但无超导特性。故选项B正确。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.玻璃的主要成分包括二氧化硅、______和______。【答案】氧化钠；氧化钙【解析】普通玻璃（钠钙玻璃）的主要成分是二氧化硅（SiO₂，约70-74%）、氧化钠（Na₂O，约12-16%）和氧化钙（CaO，约8-12%），通过高温熔融后冷却形成。2.有机玻璃的学名是______，化学式为______。【答案】聚甲基丙烯酸甲酯；(C₇H₁₀O₂)n【解析】有机玻璃（PMMA）是由甲基丙烯酸甲酯（MMA）聚合而成的高分子材料，化学式为(C₇H₁₀O₂)n。3.复合材料的基体材料通常起到______和______的作用。【答案】粘结；传递应力【解析】复合材料中的基体材料（如树脂、金属、陶瓷）将增强体（如纤维、颗粒）粘结成整体，并传递载荷，使材料性能得到协同增强。4.热固性塑料在加热时会发生______反应，不可逆硬化。【答案】缩聚【解析】热固性塑料（如酚醛树脂、环氧树脂）在加热或加入固化剂时发生缩聚反应，形成三维网状结构，加热不再软化。5.制造光导纤维的核心材料是______，其纯度要求极高。【答案】二氧化硅【解析】高纯度二氧化硅（SiO₂）是光导纤维的核心材料，纯度达99.9999%以上，以减少光信号损耗。6.导电高分子材料（如聚苯胺）的导电机制主要依赖于______共轭体系。【答案】π电子【解析】导电高分子材料通过π电子离域形成能带结构，实现导电性，聚苯胺中的苯环和氮杂环结构提供π-π共轭。7.生物医用材料需满足______、______和______等基本要求。【答案】生物相容性；无毒；耐腐蚀【解析】生物医用材料必须与人体组织和谐共存（生物相容性）、不产生毒副作用（无毒）、在生理环境下稳定（耐腐蚀）。8.制造飞机机身常用的铝合金是______，其优点是______。【答案】Al-Mg-Mn系；密度小、强度高【解析】Al-Mg-Mn系铝合金（如5A05）具有密度小、强度高、耐腐蚀等优点，是飞机结构件的常用材料。9.半导体材料硅（Si）的禁带宽度约为______eV，属于______半导体。【答案】1.12；间接【解析】硅的禁带宽度为1.12eV，电子跃迁需借助声子（振动能量），属于间接带隙半导体。10.超导材料在超导状态下具有______和______特性。【答案】零电阻；完全抗磁性【解析】超导材料在临界温度以下表现出零电阻（电流可无损耗流动）和迈斯纳效应（完全排斥磁感线）。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.玻璃是晶体材料，具有各向异性。【答案】×【解析】玻璃是典型的非晶体材料，原子排列无序，无固定熔点，具有各向同性。2.有机玻璃比普通玻璃更透明，但强度较低。【答案】√【解析】有机玻璃（PMMA）透光率可达90%以上，比普通玻璃高，但韧性较差，易碎。3.复合材料中的增强体必须比基体材料强度更高。【答案】√【解析】复合材料通过增强体（如碳纤维）承担主要载荷，基体材料提供粘结和耐腐蚀性，增强体强度需高于基体。4.热塑性塑料在加热时会发生化学键断裂，可反复加工。【答案】×【解析】热塑性塑料加热时分子间作用力减弱软化，但化学键不断裂，可反复加工成型。5.制造光导纤维的包层材料折射率必须高于纤芯材料。【答案】×【解析】光导纤维的包层折射率需低于纤芯折射率，以实现全反射。6.导电高分子材料（如聚苯胺）的导电性与金属相当。【答案】×【解析】导电高分子材料导电率约为10⁻³-10⁻⁶S/cm，远低于金属（10⁵-10⁸S/cm）。7.生物医用材料（如钛合金）可在体内完全降解。【答案】×【解析】钛合金生物相容性好但不可降解，聚乳酸等可降解材料才具有完全降解性。8.制造飞机机身常用的铝合金是Al-Cu-Mg-Mn系，其耐腐蚀性较差。【答案】×【解析】Al-Mg-Mn系铝合金（如5A05）具有良好的耐腐蚀性，Al-Cu-Mg系（如2A12）强度高但耐腐蚀性稍差。9.半导体材料硅（Si）可通过掺杂磷（P）提高导电性。【答案】√【解析】磷（P）为五价元素，掺杂硅后形成N型半导体，自由电子浓度增加，导电性增强。10.超导材料在超导状态下具有零电阻和完全抗磁性。【答案】√【解析】超导态特性包括零电阻（Meissner效应）和完全抗磁性（迈斯纳效应）。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述玻璃的制备原理及其主要用途。【答案】玻璃通过将原料（如石英砂、纯碱、石灰石）高温熔融，使原子无序排列，冷却后形成非晶态固体。主要用途包括：①建筑（窗户、玻璃瓶）；②光学（透镜、棱镜）；③电子（显像管、光纤）；④化学（反应容器）。【解析】玻璃制备基于原子无序排列的非晶态形成原理，通过高温熔融和快速冷却抑制晶体生长。其用途广泛，涉及建筑、光学、电子和化学领域。2.有机玻璃与普通玻璃相比有哪些优缺点？【答案】优点：①透光率高（可达90%以上）；②耐冲击性（比普通玻璃强10倍）；③可弯曲加工。缺点：①易老化（紫外线作用下变黄）；②强度低于普通玻璃；③热膨胀系数较大。【解析】有机玻璃（PMMA）透光性和韧性优于普通玻璃，但耐候性和强度稍差，适用于需要高透明度和抗冲击性的场景。3.复合材料中的增强体和基体各起什么作用？【答案】增强体：承担主要载荷，提高材料的强度和模量；基体：粘结增强体，传递应力，提供耐腐蚀性、耐热性和尺寸稳定性。【解析】增强体和基体的协同作用使复合材料性能优于单一组分材料，如碳纤维增强树脂基复合材料兼具高强度和轻量化。4.热塑性塑料和热固性塑料在性能和用途上有何区别？【答案】区别：①热塑性塑料加热软化可反复加工，热固性塑料加热固化不可逆；②热塑性塑料强度较低，热固性塑料强度高；③用途：热塑性塑料用于包装、薄膜等，热固性塑料用于结构件、电器外壳等。【解析】性能差异源于分子结构不同，热塑性塑料为线性或支链结构，热固性塑料为三维网状结构。5.制造光导纤维的材料及其性能要求是什么？【答案】材料：高纯度二氧化硅（SiO₂）；性能要求：①高透光率（损耗低）；②高折射率（纤芯）；③低热膨胀系数；④化学稳定性好。【解析】光导纤维要求材料纯度高以减少光吸收，纤芯和包层需满足全反射条件，且需耐环境腐蚀。6.导电高分子材料有哪些应用领域？【答案】应用领域：①抗静电材料（如包装薄膜）；②电磁屏蔽材料（如导电涂料）；③传感器（如气体传感器）；④生物医学（如药物释放载体）。【解析】导电高分子材料兼具有机高分子的可加工性和金属的导电性，适用于多种高科技领域。7.生物医用材料需满足哪些生物学评价？【答案】生物学评价：①细胞毒性测试；②致敏性测试；③植入实验（如骨整合能力）；④降解速率测试（可降解材料）；⑤抗菌性测试。【解析】评价需确保材料在体内安全、稳定，并与组织良好交互。8.半导体材料硅（Si）为何是主流半导体材料？【答案】原因：①地壳中含量丰富；②禁带宽度适中（1.12eV）；③易于掺杂；④成熟的加工工艺；⑤化学性质稳定。【解析】硅的综合性能和成本优势使其成为半导体工业的基础材料。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某飞机制造商计划使用新型复合材料制造机身，要求材料密度≤1.8g/cm³，强度≥700MPa，耐高温（200℃），且成本适中。请从Al-Mg-Mn系、Al-Cu-Mg系、碳纤维增强树脂中选择一种材料，并说明理由。【答案】选择Al-Mg-Mn系铝合金（如5A05），理由：①密度1.5-1.7g/cm³，满足≤1.8g/cm³要求；②强度700-800MPa，满足≥700MPa要求；③耐热性200℃；④成本低于碳纤维复合材料。【解析】Al-Mg-Mn系铝合金兼顾轻质、高强度和成本，适合飞机结构件。2.某光学仪器厂需要制造透光率>90%、耐冲击、可弯曲的镜片，现有有机玻璃、普通玻璃、石英玻璃三种材料，请选择最合适的材料并说明原因。【答案】选择有机玻璃（PMMA），理由：①透光率>90%；②耐冲击性远高于普通玻璃；③可弯曲加工，适合复杂形状镜片。【解析】有机玻璃兼具高透光性和优异韧性，适合光学仪器。3.某通信公司计划铺设光缆，要求传输距离>100km，信号损耗<0.2dB/km，请从纯二氧化硅、多晶硅、石英玻璃中选择核心材料，并说明理由。【答案】选择纯二氧化硅，理由：①纯度高，信号损耗<0.2dB/km；②折射率适合全反射；③化学稳定性好。【解析】高纯度二氧化硅是光通信的核心材料。4.某制药厂需要制造可降解的药物缓释胶囊，现有聚乳酸（PLA）、聚乙烯、聚氯乙烯三种材料，请选择最合适的材料并说明原因。【答案】选择聚乳酸（PLA），理由：①可生物降解；②生物相容性好；③可调节降解速率；④无毒。【解析】聚乳酸满足药物缓释胶囊的生物学要求。5.某电子厂需要制造抗静电的包装材料，现有聚乙烯、聚苯胺、聚碳酸酯三种材料，请选择最合适的材料并说明原因。【答案】选择聚苯胺，理由：①导电性好，可消除静电；②加工性能良好。【解析】聚苯胺的导电性使其适合抗静电应用。6.某医疗器械厂需要制造植入人体的骨钉，现有钛合金、不锈钢、医用陶瓷三种材料，请选择最合适的材料并说明原因。【答案】选择钛合金，理由：①生物相容性好；②强度高；③耐腐蚀；④密度低。【解析】钛合金满足骨钉的生物力学和生物学要求。7.某科研团队需要制造高温超导磁体，现有铌钛合金、铅铋合金、高温超导陶瓷三种材料，请选择最合适的材料并说明原因。【答案】选择铌钛合金，理由：①临界温度9K（液氮温区）；②机械性能好；③可加工性强。【解析】铌钛合金是液氮温区超导磁体的主流材料。8.某汽车厂计划使用新型复合材料制造车顶，要求材料密度≤2.0g/cm³，强度≥600MPa，耐候性良好，且成本低于碳纤维复合材料。请从玻璃纤维增强树脂、碳纤维增强树脂、芳纶纤维增强树脂中选择一种材料，并说明理由。【答案】选择玻璃纤维增强树脂，理由：①密度1.6-2.0g/cm³，满足≤2.0g/cm³要求；②强度600-800MPa，满足≥600MPa要求；③耐候性好；④成本低于碳纤维复合材料。【解析】玻璃纤维增强树脂兼顾性能和成本，适合汽车车顶。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B3.B4.C5.D6.B7.B8.D9.B10.B【解析】1.高分子材料通常易燃、耐热性差，B项错误；2.石墨烯是二维新型无机非金属材料；3.光导纤维核心材料为SiO₂；4.有机玻璃（PMMA）是热塑性塑料；5.铝合金是金属材料；6.铝合金密度小、强度高，适合飞机；7.聚苯胺是导电高分子；8.聚乳酸是可降解生物材料；9.硅是半导体材料；10.铌钛合金是低温超导材料。二、填空题1.氧化钠；氧化钙2.聚甲基丙烯酸甲酯；(C₇H₁₀O₂)n3.粘结；传递应力4.缩聚5.二氧化硅6.π电子7.生物相容性；无毒；耐腐蚀8.Al-Mg-Mn系；密度小、强度高9.1.12；间接10.零电阻；完全抗磁性三、判断题1.×22.√23.√24.×25.×26.×27.×28.×29.√30.√【解析】21.玻璃是非晶体；22.有机玻璃透光率高、耐冲击；23.增强体强度需高于基体；24.热塑性塑料分子间作用力减弱软化；25.包层折射率需低于纤芯；26.导电高分子导电率远低于金属；27.钛合金不可降解；28.Al-Mg-Mn系耐腐蚀；29.磷掺杂形成N型半导体；